Օրգանիզմի նորմալ կյանքը հնարավոր է միայն սննդանյութերի շարունակական ընդունման և վերափոխման վերջնական արտադրանքի հեռացման պայմանով։ Մեր հոդվածից դուք կիմանաք, թե ինչպես են նյութափոխանակության գործընթացները տեղի ունենում տարբեր տեսակների անհատների մոտ։
Ինչ է նյութափոխանակությունը
Նույնիսկ կենսաբանության դասագրքից բոլորը հիշում են, որ նյութափոխանակության գործընթացը բաղկացած է երկու փոխկապակցված մասերից: Սա դիսիմիլացիա է և ձուլում։ Առաջին դեպքում տեղի է ունենում բարդ օրգանական նյութերի պառակտում։ Դրանք օրգանիզմի էներգիայի աղբյուրն են։ Այսպիսով, 1 գրամ սպիտակուցի և ածխաջրերի օքսիդացման ժամանակ արտազատվում է 17,2 կՋ։ Նույն քանակությամբ ճարպը բաժանելիս էներգիան արտազատվում է 2 անգամ ավելի շատ։
Ձուլման էությունը մարմնին բնորոշ օրգանական նյութերի առաջացման մեջ է։ Այսպիսով, նյութափոխանակությունը օրգանիզմ ներթափանցող նյութերի գործընթացն է, դրանց փոխակերպումը էներգիայի ձևավորմամբ և դրանից քայքայվող մթերքների հեռացումով։
Ինչ նյութեր են անհրաժեշտ կյանքի համարօրգանիզմ
Ցանկացած անհատի նորմալ կյանք հնարավոր է սննդի մշտական մատակարարման պայմաններում։ Բացի օրգանական նյութերից, օրգանիզմին անհրաժեշտ են նաև հանքանյութեր։ Առաջին հերթին դա ջուրն է, որը քիմիական միացությունների մեծ մասի լուծիչ է և նյութափոխանակության գործընթացների հիմք։
Հանքային միացությունները պակաս կարևոր չեն. Նրանց կազմը կազմող տարրերը կարգավորում են բազմաթիվ գործընթացներ։ Օրինակ՝ կալցիումն անհրաժեշտ է արյան մակարդման համար, երկաթը՝ թթվածին տեղափոխելու համար։ Յոդի առկայությունը վահանաձև գեղձի հորմոնների սինթեզի համար անհրաժեշտ պայման է, իսկ նատրիումը և կալիումը նյարդային և մկանային բջիջների աշխատանքի համար։
Թափոններ. կենսաբանություն
Ցանկացած կենդանի օրգանիզմում նյութափոխանակության արդյունքում առաջանում են օրգանական նյութեր, որոնք կոչվում են արտաթորանք։ Դրանց մեծ մասը մասնագիտացված օրգանների օգնությամբ հեռացվում է արտաքին միջավայր։ Այս գործընթացն ուղղված է ներքին միջավայրի կայունության պահպանմանը։ Կենսաբանության դասագրքերում այս գործընթացը կոչվում է հոմեոստազ:
Օրգանիզմների արտազատվող որոշ նյութեր օգտագործվում են այլ տեսակների կողմից: Օրինակ, թթվածինը բույսերի բջիջների գործունեության կողմնակի արտադրանքն է: Այս գազը մոլորակի վրա ողջ կյանքի գոյության հիմքն է։ Որոշ կենդանիներ կոպրոֆագներ են։ Սա նշանակում է, որ նրանք սնվում են արտաթորանքով։ Օրինակներ են գոմաղբի բզեզները, դիպտերան թրթուրները, նապաստակները, նապաստակները և շինշիլաները:
Բոլորին հայտնի են մեղուների կյանքի օգտակար մթերքները՝ մեղր, մոմ, պրոպոլիս, պերգա, թագավորական ժելե: Այս նյութերն ունեն հակամանրէային,իմունոստիմուլյատոր և հակաալերգիկ հատկություն։
Բորսայի ելքային համակարգ
Մարմնի արտազատման համակարգի կառուցվածքը կախված է նրա կազմակերպվածության մակարդակից, սնվելու եղանակից և բնակավայրի առանձնահատկություններից։ Միաբջիջների, սպունգերի և կոելենտերատների մեջ նյութափոխանակության արտադրանքները հեռացվում են թաղանթով դիֆուզիայի միջոցով: Բայց դրա համար կան հատուկ կառույցներ։ Նախակենդանիների մոտ չմարսված սննդի մնացորդները արտազատվում են բջջի ցանկացած կետում կամ նրա թաղանթի հատուկ գոյացությունների միջոցով։ Օրինակ, թարթիչավորները փոշի ունեն: Ավելորդ ջուրն ու աղերը հանվում են կծկվող վակուոլների միջոցով։ Նրանց գործողությունը նաև կարգավորում է ներբջջային ճնշման մակարդակը։
Անողնաշարավորների մոտ արտազատման օրգանները մասնագիտացված խողովակներ կամ խողովակներ են, որոնք բացվում են դեպի դուրս ծակոտիներով: Դրանք կարող են լինել նեֆրիդիա, մալպիգիական անոթներ կամ կանաչ գեղձեր:
Մարդու օրգանիզմից թափոնները արտազատվում են մարսողական, շնչառական, միզուղիների համակարգերի, ինչպես նաև մաշկի միջոցով։ Նրանցից յուրաքանչյուրն ունի իր մասնագիտացումը, սակայն միայն նրանց համատեղ աշխատանքը կարող է ապահովել նյութափոխանակության գործընթացների արդյունավետությունը։ Այս դեպքում մի օրգանի խախտումը ենթադրում է մյուսի գործողության մեխանիզմի փոփոխություն։ Օրինակ, երբ դուք ավելի շատ եք քրտնում, դուք ավելի քիչ մեզ եք արտադրում:
Ջուր
Ոչ բոլոր թափոններն են հեռացվում մարմնից: Նրանցից մի քանիսն անհրաժեշտ են բջիջների բնականոն գործունեության համար։ Բայց նման նյութերի ավելցուկից մարմինը պետք էազատվել.
Սկսենք ջրից. Այս հեղուկի 20%-ը քրտինքի հետ միասին գոլորշիանում է մաշկի միջով, 15%-ը արտաշնչվում է թոքերի միջոցով։ Ջուրը հայտնաբերվում է նաև կղանքում և օրգանիզմից հեռանում է աղիքների միջոցով։
Հեղուկի մեծ մասն արտազատվում է երիկամների միջոցով մեզի հետ՝ օրական մինչև 1,5 լիտր։ Սա ջրի ընդհանուր քանակի կեսն է։ Մեզի ձևավորման երկու փուլ կա՝ ֆիլտրում և ռեաբսորբցիա։ Մեկ օրվա ընթացքում մարդը երիկամներով անցնում է 1500 լիտր արյուն։ Զտման արդյունքում դրանից առաջանում է 150 լիտր առաջնային մեզ։ 99% ջուր է։ Ռեաբսորբցիայով առաջանում է երկրորդական մեզ՝ օրական 1,5լ։ Այս գործընթացը տեղի է ունենում նեֆրոնի խողովակներում: Այստեղ առաջնային մեզից բոլոր անհրաժեշտ նյութերը հետ են ներծծվում արյան մեջ՝ գլյուկոզա, ամինաթթուներ, հանքային աղեր, վիտամիններ։ Երկրորդային մեզի մեջ ջրի քանակը կրճատվում է մինչև 96%.
Մաշկն իրականացնում է մի շարք կարևոր գործառույթներ՝ արտազատում, նյութափոխանակություն, ջերմակարգավորում։ Քրտնագեղձերի միջոցով արտազատվում է ոչ միայն ջուրը, այլեւ ավելորդ աղերն ու միզանյութը։ Միևնույն ժամանակ ջերմությունը արտանետվում է շրջակա միջավայր: Սա հատկապես ինտենսիվ է ֆիզիկական վարժությունների կամ օդի բարձր ջերմաստիճանի ժամանակ։
Ածխածնի երկօքսիդ
Ածխածնի երկօքսիդի 90%-ը հեռացվում է թոքերի միջոցով: Բջջային մակարդակում գազի փոխանակումն իրականացվում է կարմիր արյան բջիջների՝ էրիթրոցիտների միջոցով։ Նրանք թթվածին են տեղափոխում թոքերից բջիջներ, իսկ ածխաթթու գազը՝ հակառակ ուղղությամբ։ Այս նյութերով էրիթրոցիտային հեմոգլոբինը առաջացնում է անկայուն միացություններ։ Հետեւաբար, արյան շարժումըկյանքի անհրաժեշտ պայման.
Բջիջներ մտնելիս թթվածինը անմիջապես մտնում է օրգանական նյութերի օքսիդացման ռեակցիաների մեջ։ Արդյունքում առաջանում է ածխաթթու գազ։ Դիֆուզիայի շնորհիվ այն ներթափանցում է հյուսվածքային հեղուկի մեջ, իսկ հետո՝ մազանոթների մեջ։ Այստեղ առաջանում է նրա անկայուն միացությունը՝ կարբհեմոգլոբինը։ Այնուհետև արյունը հոսում է աջ ատրիում, այնուհետև աջ փորոք և թոքեր: Այստեղ կարբհեմոգլոբինը քայքայվում է՝ արտազատելով ածխաթթու գազ և արտաշնչվում մարմնից։
ուրեա
Եվս մեկ թափոններ արտազատվում են երիկամների միջոցով: Դա դիամիդ կարբոնաթթու է կամ միզանյութ: Փոքր քանակությունը հեռացնում են քրտինքով։ Այս նյութը հիմնականում առաջանում է ամինաթթուների օքսիդացման արդյունքում։ Օրգանիզմում միզանյութը սինթեզվում է ամոնիակից։ Մարմնի համար դա թույն է։
Միզանյութը սկզբնապես ձևավորվում է լյարդում: Այնուհետև արյան հոսքով այն տեղափոխվում է երիկամներ, որտեղից այն արտազատվում է: Այս գործընթացի խախտումը կարող է հանգեցնել հոդերի և երիկամների մեջ աղերի նստվածքի։
Ծանր մետաղների աղեր
Թափոնների այս խմբին պատկանող նյութերը արտազատվում են լյարդի և աղիքների միջոցով: Ծանր մետաղների օրինակներ են մկնդեղը, քրոմը, սնդիկը, կադմիումը, պղինձը, կապարը, ալյումինը, նիկելը։
Օրգանիզմ դրանց մուտքի աղբյուրները բազմազան են։ Դրանք են՝ ներշնչված օդը, ծխախոտի ծուխը, ներկերի և լաքերի հետ համակարգված աշխատանքը, ջուրը, դեղամիջոցները։ Սովորաբար ծանր մետաղները չեն խախտում նյութափոխանակությունը։ Վտանգը կայանում է նրանումոր դրանք կարող են կուտակվել հյուսվածքներում՝ վնասելով բոլոր օրգան համակարգերին։
Այսպիսով, մարմնի գործունեության համար անհրաժեշտ պայման է պահպանել նրա ներքին միջավայրի կայունությունը: Հետեւաբար, ֆիզիոլոգիական համակարգերի գործունեությունը մշտապես կարգավորվում է նյարդային համակարգի եւ հումորային գործոնների կողմից: Նրանց համակարգված աշխատանքը որոշում է նյութափոխանակության գործընթացների հավասարակշռությունը։
